| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 微流控技术及芯片实验室的概念 | 第9-10页 |
| 1.2 常用流体仿真分析方法比较 | 第10-11页 |
| 1.3 微尺度流动的划分标准 | 第11-12页 |
| 1.4 格子Boltzmann方法发展简述 | 第12-13页 |
| 1.5 本论文的主要内容 | 第13-15页 |
| 第2章 微尺度流动的流体力学方法 | 第15-29页 |
| 2.1 基本概念及菲克定律 | 第15-16页 |
| 2.2 粘性流体的应力及本构方程 | 第16-17页 |
| 2.3 边界层概念 | 第17-18页 |
| 2.4 连续性方程 | 第18-19页 |
| 2.5 动量方程 | 第19-21页 |
| 2.5.1 定常流动动量方程 | 第19-21页 |
| 2.5.2 Navier-Stokes方程 | 第21页 |
| 2.6 对流扩散方程 | 第21-23页 |
| 2.7 被动微混合器设计及优化 | 第23-28页 |
| 2.7.1 设计和数值验证 | 第24-26页 |
| 2.7.2 结构优化 | 第26-28页 |
| 2.8 小结 | 第28-29页 |
| 第3章 格子Boltzmann方法基础理论 | 第29-40页 |
| 3.1 Boltzmann方程 | 第29-31页 |
| 3.1.1 速度分布函数 | 第29页 |
| 3.1.2 Boltzmann方程 | 第29-30页 |
| 3.1.3 Boltzmann H定理和平衡态分布函数 | 第30-31页 |
| 3.2 BGK近似 | 第31页 |
| 3.3 格子BGK模型 | 第31-33页 |
| 3.3.1 BGK方程的离散化 | 第31-32页 |
| 3.3.2 格子BGK方程 | 第32-33页 |
| 3.4 二维9速的方形格子模型 | 第33-36页 |
| 3.4.1 单松弛时间模型 | 第33-34页 |
| 3.4.2 多松弛时间模型 | 第34-36页 |
| 3.5 LBM的演化过程和边界条件 | 第36-39页 |
| 3.5.1 演化过程 | 第36-37页 |
| 3.5.2 边界条件 | 第37-39页 |
| 3.6 小结 | 第39-40页 |
| 第4章 格子Boltzmann方法应用 | 第40-51页 |
| 4.1 二维Poiseuille流 | 第40-44页 |
| 4.1.1 Poiseuille流动理论 | 第40-41页 |
| 4.1.2 LBM模拟分析 | 第41-44页 |
| 4.2 圆柱绕流分析 | 第44-47页 |
| 4.2.1 单圆柱绕流分析 | 第44-47页 |
| 4.2.2 双圆柱绕流分析 | 第47页 |
| 4.3 多相多组分模型 | 第47-50页 |
| 4.3.1 二元易混溶流体的混合 | 第47-48页 |
| 4.3.2 结果分析 | 第48-50页 |
| 4.4 小结 | 第50-51页 |
| 第5章 微尺度流动LBM | 第51-63页 |
| 5.1 松弛时间与Knudsen数的关系 | 第51-53页 |
| 5.2 滑移边界条件 | 第53-56页 |
| 5.2.1 离散漫反射边界条件 | 第54页 |
| 5.2.2 反弹/镜面反射边界条件 | 第54-55页 |
| 5.2.3 反弹/漫反射边界条件 | 第55页 |
| 5.2.4 可调系数与滑移速度的关系 | 第55-56页 |
| 5.3 一种新颖的滑移边界格式 | 第56页 |
| 5.4 ZHR格式应用分析 | 第56-59页 |
| 5.5 一款主动微混合器的LBM分析 | 第59-62页 |
| 5.6 小结 | 第62-63页 |
| 第6章 结论与展望 | 第63-65页 |
| 6.1 结论 | 第63页 |
| 6.2 展望 | 第63-65页 |
| 参考文献 | 第65-69页 |
| 致谢 | 第69页 |